自走式全自动蔬菜多行移栽机的制作方法
自走式全自动蔬菜多行移栽机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蔬菜种植的复合机械，尤其是一种自走式全自动蔬菜多行移栽机，属于农林机械技术领域。
【背景技术】
[0002]蔬菜移栽作业机械化是近年来受到关注的课题，虽然目前已取得长足进步，但如何实现全自动化遇到不少技术瓶颈。据申请人了解，市面销售的移栽机均需要人工喂苗，单人最多同时为两行作业，移栽效率极低，而人工成本的不断攀升，使得蔬菜种植成本已不能承受，检索发现的CN204119785U、CN204217400U等中国专利申请文献披露的新近发明的蔬菜移栽机依然为半自动运作，并未妥善解决人工喂苗等问题，依然劳动强度大。另外，常见移栽作业为同时两行作业，尚无多行作业的移栽机。
[0003]鉴于上述原因，研制全自动多行蔬菜移栽机以满足蔬菜产业升级发展的需要，成为一道需要面对的重要课题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以显著提高工效的自走式全自动蔬菜多行移栽机，从而切实满足蔬菜产业升级发展的实际需要。
[0005]为了达到上述目的，本发明的自走式全自动蔬菜多行移栽机含有行走底盘，所述行走底盘一端安置苗盘移动装置，且中部安置栽苗装置，所述苗盘移动装置和栽苗装置之间安置取苗机构；
所述苗盘移动装置包括门形固定架和苗盘夹持机构，所述固定架的至少一侧分别装有纵向步进电机驱动的上、下水平轴链轮及环绕链轮的链条构成的链传动机构，两侧链条与苗盘架的上、下水平卡槽板的对应端固连，所述卡槽板的两端分别与两垂向侧板固连，两垂向侧板穿装与之构成移动副的上、下水平轴，所述上、下水平轴与垂向连接板的上下两端固连，所述连接板上固定内螺纹牙套，所述牙套与水平丝杆构成螺旋副，所述丝杆与安置在一侧垂向侧板的横向步进电机传动连接，所述苗盘夹持机构间隔分布在水平轴上；
所述取苗机构含有后端固定在苗夹轴上的取苗夹，所述苗夹轴的两端分别与内机架板上的内导向槽构成移动副，并与具有第一和第二极限位置的转位曲拐一端固连，所述转位曲拐另一端与外机架板上的外导向槽构成移动副；所述转位曲拐的中部与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与传动机构驱动的曲柄铰接；所述内导向槽和外导向槽分别具有平滑过渡廓线，所述过渡廓线使得转位曲拐处于第一极限位置时，所述取苗夹处于水平方向的取苗位置；并使得转位曲拐处于第二极限位置时，所述取苗夹处于铅垂方向的排苗位置；
所述栽苗装置包括尖角之一朝下的三角播苗盒，所述三角播苗盒的上端为敞开的进苗口，下端装有可启闭的播苗口 ；所述三角播苗盒的一侧上部与支撑在机架上的曲柄外端铰接，且该侧下部与约束在垂向导轨中的滑移件铰接；所述播苗口的上端铰装具有开启和关闭位置的播苗门，所述播苗门上端延伸出关门翘杆，所述三角播苗盒与播苗门之间安装具有关门和开门双稳态位置的弹簧；所述机架上安装有开门触发销和关门限位件；当所述三角播苗盒由低位开始向高位运动时，所述开门触发销将弹簧由关门稳态位置拨向开门稳态位置，所述穴苗门随之开启；当所述三角播苗盒运动到接近上极限位置时，所述关门翘杆触及关门限位件，所述弹簧随播苗门的转动脱离开门稳态位置趋向关门稳态位置，所述播苗门随之关闭。
[0006]工作时，将培育好穴苗的苗盘放置在苗盘移动装置上，借助苗盘夹持机构将苗盘按序夹持在苗盘架上，之后在横向步进电机和纵向步进电机分别带动左右和上下运动，从而使各苗盘中的待移栽穴苗及时准确移位到指定位置。接着，取苗机构被驱动，带动取苗夹前后移位、同时又转位运动，从而同时实现取苗夹在取苗、排苗两位置之间的移位和转位运动，将苗盘中的穴苗由苗盘架上取出，转移到栽苗装置上排出。此后，栽苗装置的三角播苗盒做平面运动，上端的进苗口首先接取被排出释放的穴苗，下尖端插入土壤开坑做好准备；穴苗门随之迅速开启，穴苗入土。之后，关门翘杆触及关门限位件，弹簧随播苗门的转动趋向关门稳态位置，播苗门迅速关闭，进入下一个循环。
[0007]由此可见，本发明妥善解决了蔬菜自动移栽过程中的各种瓶颈技术问题，以完善的配套装置和机构，实现了从苗盘移送、夹取、转移排放、栽植覆土等一系列操作，并在行走过程中以稳定的动作，不断重复上述过程，因此能够一次完成多行蔬菜苗的移栽，效率大大提高，可以切实满足蔬菜产业升级发展的实际需要。
[0008]进一步，所述苗盘夹持机构含有间隔分布的上摆杆、下摆杆，所述上摆杆的一端与上夹头铰接，所述下摆杆的一端与下夹头铰接，所述上摆杆和下摆杆的另一端分别与垂向压条的上、下对应位置铰接，构成平行四摆杆夹持单元。
[0009]进一步，所述垂向压条与夹持气缸的活塞杆传动连接；所述上、下水平轴通过间隔分布的上、下夹头与对应的垂向连接板的上下两端固连。
[0010]进一步，所述取苗机构的取苗夹包括开有前叉和后叉的苗叉座，所述苗叉座的前叉之间装有调节开叉间距的纵向对顶螺栓，所述苗叉座的上下两侧分别具有一对苗叉柄，所述苗叉柄的前端与苗叉座的前端相连形成朝后开口的夹持缝，所述夹持缝的后端之间装有弹性件，所述苗叉柄上固定有朝前延伸的取苗叉，相邻两苗叉柄之间装有调节苗叉开距的横向对顶螺栓。
[0011]进一步，所述苗叉座的后叉底部具有延伸缝，所述延伸缝内装有辅助调缝螺栓；所述延伸缝的底部形成扩径圆弧底。
[0012]进一步，所述苗叉座对应夹持缝后端的位置具有形成圆弧槽的镶嵌爪，所述镶嵌爪内嵌装作为弹性件的硅胶型材。所述硅胶型材具有充斥夹持缝的弹性管。
[0013]进一步，所述关门翘杆呈钩头状。所述关门翘杆上装有挡销。所述关门限位件呈倒L形。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
[0015]图2是图1的立体结构示意图。
[0016]图3是图1实施例的苗盘移动装置的立体结构示意图。
[0017]图4是图1实施例的苗盘移动装置另一角度的立体示意图。
[0018]图5是图1实施例的取苗机构的结构示意图。
[0019]图6是图5的仰视图。
[0020]图7是图5的立体结构示意图(拆去一侧内机架板)。
[0021]图8是图5的另一角度立体结构示意图(拆去二侧内机架板)。
[0022]图9是图5中的取苗夹结构示意图。
[0023]图10是图9的立体结构示意图。
[0024]图11为图1实施例的栽苗装置结构示意图。
[0025]图12为图1实施例的栽苗装置开门过程结构示意图。
[0026]图13为图1实施例的栽苗装置关门过程结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]本实施例的自走式全自动蔬菜多行移栽机如图1、图2所示，含有行走底盘D，该行走底盘D的一端安置苗盘移动装置B，中部安置栽苗装置C，苗盘移动装置B和栽苗装置C之间安置取苗机构A。行走底盘D的另一端下部安置洒水箱E，该洒水箱的上方安置苗盘支架F。此外，栽苗机构C和洒水箱E之间的空间安置动力装置G，取苗机构A的一侧上方安置含有PLC控制电路的控制电柜H。
[0028]本实施例移栽机的苗盘移动装置B的具体结构如图3、4所示，包括门形固定架B-15和苗盘夹持机构B-8。该固定架B-15的两侧分别装有纵向步进电机B-12驱动的上、下水平轴链轮B-13、B-14及环绕链轮的链条B-1l构成的链传动机构。两侧的链条B-1l与苗盘架的上、下间隔分布的水平卡槽板B-1O的对应端焊接固连，因此可被纵向步进电机B-12带动，随链条的运动而按需升降。卡槽板B-1O的两端分别与两垂向侧板B-7固连，两垂向侧板B-7穿装与之构成移动副的上、下水平轴B-5、B-6。上、下水平轴B-5、B-6通过间隔分布的上、下夹头Β-4-1、Β-4-2与对应的垂向连接板B-4的上下两端固连，靠近边缘的一连接板B-4上固定内螺纹牙套B-3，该牙套B-3与水平丝杆B-2构成螺旋副，该丝杆B-2与安置在一侧垂向侧板B-7的横向步进电机B-1传动连接。因此，上、下水平轴B-5、B-6不仅可以随垂向侧板B-7以及卡槽板B-1O上下同步按需升降运动，还可以在横向步进电机B-1的驱动及螺旋机构的带动下按需水平移位。
[0029]苗盘夹持机构B-8含有间隔分布的上、下摆杆B-8-1、B_8_2。上、下摆杆B_8_l、B-8-2的一端分别与上、下夹头B-4-1、B-4-2铰接，上、下摆杆B_8_l、B-8-2的另一端分别与垂向压条B-9的上、下对应位置铰接，构成分布在各苗盘边缘的平行四摆杆夹持单元。垂向压条B-9与夹持气缸的活塞杆传动连接。因此，借助气缸驱动，可以使垂向压条B-9按需做靠近、离开苗盘的运动，从而实现夹持苗盘或松释苗盘。垂向压条B-9的上下两端朝远离苗盘的方向翘起，因此可以使其中部更好地压持苗盘边缘。
[0030]本实施例移栽机的取苗机构如图5、6、7、8所示，含有后端固定在截面为正六边形苗夹轴I上的一组间隔分布取苗夹2。该苗夹轴I的两端分别装有与内机架板3上的内导向槽3-1 (参见图6)构成移动副的内轴承4，并与具有第一和第二极限位置的转位曲拐5的一端固连。该转位曲拐5的另一端通过装有外轴承的端销5-2与外机架板10上的外导向槽10-1构成移动副。转位曲拐5的中部通过中销5-1与借助螺杆可调长的连杆9 一端铰接，该连杆9的另一端与链传动机构7驱动的曲柄8铰接，从而构成曲柄滑块机构。
[0031]如图6所示，内导向槽3-1和外导向槽10-1分别具有平滑过渡廓线，两过渡廓线使得转位曲拐5处于第一极限位置时，取苗夹2处于水平方向的取苗位置(图中虚线所示)；并使得转位曲拐5处于第二极限位置时，取苗夹2处于铅垂方向的排苗位置(图中实线位置)。内机架板3 (显然外机架板也可以)之间固定排苗限位杆6，该排苗限位杆6位于取苗夹2处于排苗位置时，压迫取苗夹2上弹性件的位置，从而可以使取苗夹自动张开排苗。
[0032]取苗夹2的具体结构如图9、图10所示，包括开有钳口状的 前叉2-1以及后叉2_2的苗叉座2-3。苗叉座2-3的前叉2-1内形成夹持苗夹轴I的正六边形空间，前叉2-1之间装有调节开叉间距的纵向对顶螺栓2-4。苗叉座3的后叉2底部具有带扩径圆弧底的延伸缝2-2-1，延伸缝2-2-1内装有辅助调缝螺栓2-11。因此，可以方便可靠地调节2_4和
2-11，并通过改变开叉间距达到调节上下取苗叉2-9前端间距的目的。
[0033]苗叉座3的上下两侧分别具有一对折弯板条状的苗叉柄2-5，苗叉柄2-5的前端与苗叉座2-3的前端通过圆弧弯相连，形成朝后开口的夹持缝2-6。从而使整体成为形似M上下两侧对称的形状。苗叉座2-3对应夹持缝2-6后端的位置具有形成圆弧槽的镶嵌爪
2-7，该镶嵌爪内嵌装硅胶型材2-8，该硅胶型材2-8具有充斥夹持缝2-6的弹性管2_8_1。苗叉柄2-5上固定有朝前延伸的取苗叉2-9，取苗叉2-9具有前尖端。相邻两苗叉柄2-5之间装有调节苗叉开距的横向对顶螺栓2-10。借助横向对顶螺栓2-10可以通过改变苗叉柄的间距达到调节左右取苗叉2-9前端间距的目的。
[0034]本实施例的移栽机栽苗装置如图11、图12、图13所示，包括一组尖角之一朝下的三角播苗盒C-1，各三角播苗盒I通过传动轴C-2和联动轴C-7衔接，上端为敞开的进苗口，下端装有可启闭的播苗口。三角播苗盒C-1的一侧上部通过传动轴C-2与支撑在机架上链轮C-4驱动的曲柄C-3外端铰接，且该侧下部通过联动轴C-7与约束在垂向导轨C-5中的滑移滚轮C-6铰接。由于曲柄的传动轴位于三角拨苗盒C-1的上部，因此可以减小三角拨苗盒的摆动幅度，便于穴苗垂直落于土层。播苗口的上端铰装具有开启和关闭位置的播苗门C-8，播苗门C-8上端延伸出钩头状的关门翘杆C-9，关门翘杆C-9上装有挡销C-13。
[0035]三角播苗盒C-1与播苗门C-8之间安装具有关门和开门双稳态位置的弹簧C-11。机架上安装有开门触发销C-1O和倒L形关门限位件C-12。如图12所示，当三角播苗盒C-1由低位开始向高位运动时，开门触发销C-1O将弹簧C-1l由关门稳态位置拨向开门稳态位置，穴苗门C-8随之迅速开启；如图C-13所示，当三角播苗盒I运动到接近上极限位置时，关门翘杆C-9触及关门限位件C-12，弹簧C-1l随播苗门C-8的转动脱离开门稳态位置趋向关门稳态位置，播苗门C-8随之迅速关闭。
[0036]当采用本实施例的自走式全自动蔬菜多行移栽机移栽蔬菜时，将苗盘支架上取下的矩形苗盘上各穴位形成的背面水平沟槽卡入水平卡槽板，再控制夹持气缸使垂向压条朝水平卡槽板方向运动，贴紧苗盘将其压持。接着，苗盘架一侧的横向步进电机通过驱动丝杠和内螺纹牙套构成的螺旋副，带动苗盘架上的苗盘沿水平移动，而纵向步进电机则通过驱动链传动机构带动苗盘架按需上下运动，从而使各苗盘中的待移栽穴苗及时准确移位到指定位置。
[0037]接着，动力源经链传动机构带动曲柄旋转，并通过连杆驱使曲拐两端分别在内、夕卜导向槽共同约束下作平面运动，既带动取苗夹前后移位、同时又转位运动，从而同时实现取苗夹在取苗、排苗两位置之间的移位和转位运动。当取苗机构带动取苗夹达到接近苗盘的取苗位置时，取苗柄上硅胶型材受压，使取苗叉上下张开插入苗盘对准对应的穴苗。接着，取苗柄被松释，硅胶型材复位使取苗叉靠拢夹住穴苗。之后，当取苗机构带动取苗到夹栽苗机构上方的排苗位置时，取苗叉在排苗限位杆的作用下，与前述同样原理再次张开，穴苗落入后级的三角播苗盒中。
[0038]栽苗装置通过曲柄带动三角播苗盒做平面运动，在其由高位转至低位过程中，上端的进苗口接取从前级取苗机构释放的穴苗后，三角播苗盒的下尖端插入土壤并向前微摆，为栽苗开坑做好准备；当三角播苗盒由低位开始向高位运动时，开门触发销将弹簧由关门稳态位置拨向开门稳态位置，穴苗门随之迅速开启，穴苗入土。之后，三角播苗盒在上升过程中播苗门下端向前微摆完成覆土动作；当三角播苗盒运动到接近上极限位置时，关门翘杆触及关门限位件，弹簧随播苗门的转动脱离开门稳态位置趋向关门稳态位置，播苗门迅速关闭，完成一次穴苗操作，进入下一个移栽循环。
[0039]实践证明，本实施例的自走式全自动蔬菜多行移栽机具有如下诸多优点:
实践证明，本实施例的苗盘移动装置除前述有益效果之外，还具有如下显著优点:
1.苗盘夹持机构和苗盘背面的卡槽板双重固定，苗盘在移动过程中不会出现松动现象，结构简单实用；
2.步进电机驱动链轮传动带动苗盘上下位移和横向移动均精度高、运行可靠，完全可以满足设计要求；
3.借助PLC控制步进电机转角，不仅可以精确控制苗盘移动，还便于编译相应软件，通过PLC与终端控制界面设定针对不同规格尺寸苗盘的运动参数，从而使其具有广泛的适用性；
4.取苗机构借助移位、转位复合运动机构，能可靠地自动完成所需的取苗、排苗操作，且动作稳定、适应性强；
5.取苗叉夹持柔和不伤苗，动作精准，调节方便；
6.栽苗装置可以实现所需的掘坑、栽苗、覆土等各种操作，功能完善。
[0040]总之，采用本实施例的自走式全自动蔬菜多行移栽机不仅大大降低了劳动强度，而且可以在保证移栽质量的前提下，显著提高工作效率。
【主权项】
1.一种自走式全自动蔬菜多行移栽机，含有行走底盘，其特征在于:所述行走底盘一端安置苗盘移动装置，且中部安置栽苗装置，所述苗盘移动装置和栽苗装置之间安置取苗机构； 所述苗盘移动装置包括门形固定架和苗盘夹持机构，所述固定架的至少一侧分别装有纵向步进电机驱动的上、下水平轴链轮及环绕链轮的链条构成的链传动机构，两侧链条与苗盘架的上、下水平卡槽板的对应端固连，所述卡槽板的两端分别与两垂向侧板固连，两垂向侧板穿装与之构成移动副的上、下水平轴，所述上、下水平轴与垂向连接板的上下两端固连，所述连接板上固定内螺纹牙套，所述牙套与水平丝杆构成螺旋副，所述丝杆与安置在一侧垂向侧板的横向步进电机传动连接，所述苗盘夹持机构间隔分布在水平轴上； 所述取苗机构含有后端固定在苗夹轴上的取苗夹，所述苗夹轴的两端分别与内机架板上的内导向槽构成移动副，并与具有第一和第二极限位置的转位曲拐一端固连，所述转位曲拐另一端与外机架板上的外导向槽构成移动副；所述转位曲拐的中部与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与传动机构驱动的曲柄铰接；所述内导向槽和外导向槽分别具有平滑过渡廓线，所述过渡廓线使得转位曲拐处于第一极限位置时，所述取苗夹处于水平方向的取苗位置；并使得转位曲拐处于第二极限位置时，所述取苗夹处于铅垂方向的排苗位置； 所述栽苗装置包括尖角之一朝下的三角播苗盒，所述三角播苗盒的上端为敞开的进苗口，下端装有可启闭的播苗口 ；所述三角播苗盒的一侧上部与支撑在机架上的曲柄外端铰接，且该侧下部与约束在垂向导轨中的滑移件铰接；所述播苗口的上端铰装具有开启和关闭位置的播苗门，所述播苗门上端延伸出关门翘杆，所述三角播苗盒与播苗门之间安装具有关门和开门双稳态位置的弹簧；所述机架上安装有开门触发销和关门限位件；当所述三角播苗盒由低位开始向高位运动时，所述开门触发销将弹簧由关门稳态位置拨向开门稳态位置，所述穴苗门随之开启；当所述三角播苗盒运动到接近上极限位置时，所述关门翘杆触及关门限位件，所述弹簧随播苗门的转动脱离开门稳态位置趋向关门稳态位置，所述播苗门随之关闭。2.根据权利要求1所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述苗盘夹持机构含有间隔分布的上摆杆、下摆杆，所述上摆杆的一端与上夹头铰接，所述下摆杆的一端与下夹头铰接，所述上摆杆和下摆杆的另一端分别与垂向压条的上、下对应位置铰接，构成平行四摆杆夹持单元。3.根据权利要求2所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述垂向压条与夹持气缸的活塞杆传动连接；所述上、下水平轴通过间隔分布的上、下夹头与对应的垂向连接板的上下两端固连。4.根据权利要求3所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述取苗机构的取苗夹包括开有前叉和后叉的苗叉座，所述苗叉座的前叉之间装有调节开叉间距的纵向对顶螺栓，所述苗叉座的上下两侧分别具有一对苗叉柄，所述苗叉柄的前端与苗叉座的前端相连形成朝后开口的夹持缝，所述夹持缝的后端之间装有弹性件，所述苗叉柄上固定有朝前延伸的取苗叉，相邻两苗叉柄之间装有调节苗叉开距的横向对顶螺栓。5.根据权利要求4所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述苗叉座的后叉底部具有延伸缝，所述延伸缝内装有辅助调缝螺栓；所述延伸缝的底部形成扩径圆弧底。6.根据权利要求5所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述苗叉座对应夹持缝后端的位置具有形成圆弧槽的镶嵌爪，所述镶嵌爪内嵌装作为弹性件的硅胶型材。7.根据权利要求6所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述硅胶型材具有充斥夹持缝的弹性管。8.根据权利要求7所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述关门翘杆呈钩头状。9.根据权利要求8所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述关门翘杆上装有挡销。10.根据权利要求9所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述关门限位件呈倒L形。
【专利摘要】本发明涉及一种自走式全自动蔬菜多行移栽机,属于农林机械技术领域。该机含有行走底盘，所述行走底盘一端安置苗盘移动装置，且中部安置栽苗装置，所述苗盘移动装置和栽苗装置之间安置取苗机构。本发明妥善解决了蔬菜自动移栽过程中的各种瓶颈技术问题，以完善的配套装置和机构，实现了从苗盘移送、夹取、转移排放、栽植覆土等一系列操作，并在行走过程中以稳定的动作，不断重复上述过程，因此能够一次完成多行蔬菜苗的移栽，效率大大提高，可以切实满足蔬菜产业升级发展的实际需要。
【IPC分类】A01C11/00
【公开号】CN104904384
【申请号】CN201510244898
【发明人】肖宏儒, 梅松, 李风雷, 宋志禹, 丁文芹, 韩余
【申请人】农业部南京农业机械化研究所
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月14日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蔬菜种植的复合机械，尤其是一种自走式全自动蔬菜多行移栽机，属于农林机械技术领域。
【背景技术】
[0002]蔬菜移栽作业机械化是近年来受到关注的课题，虽然目前已取得长足进步，但如何实现全自动化遇到不少技术瓶颈。据申请人了解，市面销售的移栽机均需要人工喂苗，单人最多同时为两行作业，移栽效率极低，而人工成本的不断攀升，使得蔬菜种植成本已不能承受，检索发现的CN204119785U、CN204217400U等中国专利申请文献披露的新近发明的蔬菜移栽机依然为半自动运作，并未妥善解决人工喂苗等问题，依然劳动强度大。另外，常见移栽作业为同时两行作业，尚无多行作业的移栽机。
[0003]鉴于上述原因，研制全自动多行蔬菜移栽机以满足蔬菜产业升级发展的需要，成为一道需要面对的重要课题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以显著提高工效的自走式全自动蔬菜多行移栽机，从而切实满足蔬菜产业升级发展的实际需要。
[0005]为了达到上述目的，本发明的自走式全自动蔬菜多行移栽机含有行走底盘，所述行走底盘一端安置苗盘移动装置，且中部安置栽苗装置，所述苗盘移动装置和栽苗装置之间安置取苗机构；
所述苗盘移动装置包括门形固定架和苗盘夹持机构，所述固定架的至少一侧分别装有纵向步进电机驱动的上、下水平轴链轮及环绕链轮的链条构成的链传动机构，两侧链条与苗盘架的上、下水平卡槽板的对应端固连，所述卡槽板的两端分别与两垂向侧板固连，两垂向侧板穿装与之构成移动副的上、下水平轴，所述上、下水平轴与垂向连接板的上下两端固连，所述连接板上固定内螺纹牙套，所述牙套与水平丝杆构成螺旋副，所述丝杆与安置在一侧垂向侧板的横向步进电机传动连接，所述苗盘夹持机构间隔分布在水平轴上；
所述取苗机构含有后端固定在苗夹轴上的取苗夹，所述苗夹轴的两端分别与内机架板上的内导向槽构成移动副，并与具有第一和第二极限位置的转位曲拐一端固连，所述转位曲拐另一端与外机架板上的外导向槽构成移动副；所述转位曲拐的中部与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与传动机构驱动的曲柄铰接；所述内导向槽和外导向槽分别具有平滑过渡廓线，所述过渡廓线使得转位曲拐处于第一极限位置时，所述取苗夹处于水平方向的取苗位置；并使得转位曲拐处于第二极限位置时，所述取苗夹处于铅垂方向的排苗位置；
所述栽苗装置包括尖角之一朝下的三角播苗盒，所述三角播苗盒的上端为敞开的进苗口，下端装有可启闭的播苗口 ；所述三角播苗盒的一侧上部与支撑在机架上的曲柄外端铰接，且该侧下部与约束在垂向导轨中的滑移件铰接；所述播苗口的上端铰装具有开启和关闭位置的播苗门，所述播苗门上端延伸出关门翘杆，所述三角播苗盒与播苗门之间安装具有关门和开门双稳态位置的弹簧；所述机架上安装有开门触发销和关门限位件；当所述三角播苗盒由低位开始向高位运动时，所述开门触发销将弹簧由关门稳态位置拨向开门稳态位置，所述穴苗门随之开启；当所述三角播苗盒运动到接近上极限位置时，所述关门翘杆触及关门限位件，所述弹簧随播苗门的转动脱离开门稳态位置趋向关门稳态位置，所述播苗门随之关闭。
[0006]工作时，将培育好穴苗的苗盘放置在苗盘移动装置上，借助苗盘夹持机构将苗盘按序夹持在苗盘架上，之后在横向步进电机和纵向步进电机分别带动左右和上下运动，从而使各苗盘中的待移栽穴苗及时准确移位到指定位置。接着，取苗机构被驱动，带动取苗夹前后移位、同时又转位运动，从而同时实现取苗夹在取苗、排苗两位置之间的移位和转位运动，将苗盘中的穴苗由苗盘架上取出，转移到栽苗装置上排出。此后，栽苗装置的三角播苗盒做平面运动，上端的进苗口首先接取被排出释放的穴苗，下尖端插入土壤开坑做好准备；穴苗门随之迅速开启，穴苗入土。之后，关门翘杆触及关门限位件，弹簧随播苗门的转动趋向关门稳态位置，播苗门迅速关闭，进入下一个循环。
[0007]由此可见，本发明妥善解决了蔬菜自动移栽过程中的各种瓶颈技术问题，以完善的配套装置和机构，实现了从苗盘移送、夹取、转移排放、栽植覆土等一系列操作，并在行走过程中以稳定的动作，不断重复上述过程，因此能够一次完成多行蔬菜苗的移栽，效率大大提高，可以切实满足蔬菜产业升级发展的实际需要。
[0008]进一步，所述苗盘夹持机构含有间隔分布的上摆杆、下摆杆，所述上摆杆的一端与上夹头铰接，所述下摆杆的一端与下夹头铰接，所述上摆杆和下摆杆的另一端分别与垂向压条的上、下对应位置铰接，构成平行四摆杆夹持单元。
[0009]进一步，所述垂向压条与夹持气缸的活塞杆传动连接；所述上、下水平轴通过间隔分布的上、下夹头与对应的垂向连接板的上下两端固连。
[0010]进一步，所述取苗机构的取苗夹包括开有前叉和后叉的苗叉座，所述苗叉座的前叉之间装有调节开叉间距的纵向对顶螺栓，所述苗叉座的上下两侧分别具有一对苗叉柄，所述苗叉柄的前端与苗叉座的前端相连形成朝后开口的夹持缝，所述夹持缝的后端之间装有弹性件，所述苗叉柄上固定有朝前延伸的取苗叉，相邻两苗叉柄之间装有调节苗叉开距的横向对顶螺栓。
[0011]进一步，所述苗叉座的后叉底部具有延伸缝，所述延伸缝内装有辅助调缝螺栓；所述延伸缝的底部形成扩径圆弧底。
[0012]进一步，所述苗叉座对应夹持缝后端的位置具有形成圆弧槽的镶嵌爪，所述镶嵌爪内嵌装作为弹性件的硅胶型材。所述硅胶型材具有充斥夹持缝的弹性管。
[0013]进一步，所述关门翘杆呈钩头状。所述关门翘杆上装有挡销。所述关门限位件呈倒L形。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
[0015]图2是图1的立体结构示意图。
[0016]图3是图1实施例的苗盘移动装置的立体结构示意图。
[0017]图4是图1实施例的苗盘移动装置另一角度的立体示意图。
[0018]图5是图1实施例的取苗机构的结构示意图。
[0019]图6是图5的仰视图。
[0020]图7是图5的立体结构示意图(拆去一侧内机架板)。
[0021]图8是图5的另一角度立体结构示意图(拆去二侧内机架板)。
[0022]图9是图5中的取苗夹结构示意图。
[0023]图10是图9的立体结构示意图。
[0024]图11为图1实施例的栽苗装置结构示意图。
[0025]图12为图1实施例的栽苗装置开门过程结构示意图。
[0026]图13为图1实施例的栽苗装置关门过程结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]本实施例的自走式全自动蔬菜多行移栽机如图1、图2所示，含有行走底盘D，该行走底盘D的一端安置苗盘移动装置B，中部安置栽苗装置C，苗盘移动装置B和栽苗装置C之间安置取苗机构A。行走底盘D的另一端下部安置洒水箱E，该洒水箱的上方安置苗盘支架F。此外，栽苗机构C和洒水箱E之间的空间安置动力装置G，取苗机构A的一侧上方安置含有PLC控制电路的控制电柜H。
[0028]本实施例移栽机的苗盘移动装置B的具体结构如图3、4所示，包括门形固定架B-15和苗盘夹持机构B-8。该固定架B-15的两侧分别装有纵向步进电机B-12驱动的上、下水平轴链轮B-13、B-14及环绕链轮的链条B-1l构成的链传动机构。两侧的链条B-1l与苗盘架的上、下间隔分布的水平卡槽板B-1O的对应端焊接固连，因此可被纵向步进电机B-12带动，随链条的运动而按需升降。卡槽板B-1O的两端分别与两垂向侧板B-7固连，两垂向侧板B-7穿装与之构成移动副的上、下水平轴B-5、B-6。上、下水平轴B-5、B-6通过间隔分布的上、下夹头Β-4-1、Β-4-2与对应的垂向连接板B-4的上下两端固连，靠近边缘的一连接板B-4上固定内螺纹牙套B-3，该牙套B-3与水平丝杆B-2构成螺旋副，该丝杆B-2与安置在一侧垂向侧板B-7的横向步进电机B-1传动连接。因此，上、下水平轴B-5、B-6不仅可以随垂向侧板B-7以及卡槽板B-1O上下同步按需升降运动，还可以在横向步进电机B-1的驱动及螺旋机构的带动下按需水平移位。
[0029]苗盘夹持机构B-8含有间隔分布的上、下摆杆B-8-1、B_8_2。上、下摆杆B_8_l、B-8-2的一端分别与上、下夹头B-4-1、B-4-2铰接，上、下摆杆B_8_l、B-8-2的另一端分别与垂向压条B-9的上、下对应位置铰接，构成分布在各苗盘边缘的平行四摆杆夹持单元。垂向压条B-9与夹持气缸的活塞杆传动连接。因此，借助气缸驱动，可以使垂向压条B-9按需做靠近、离开苗盘的运动，从而实现夹持苗盘或松释苗盘。垂向压条B-9的上下两端朝远离苗盘的方向翘起，因此可以使其中部更好地压持苗盘边缘。
[0030]本实施例移栽机的取苗机构如图5、6、7、8所示，含有后端固定在截面为正六边形苗夹轴I上的一组间隔分布取苗夹2。该苗夹轴I的两端分别装有与内机架板3上的内导向槽3-1 (参见图6)构成移动副的内轴承4，并与具有第一和第二极限位置的转位曲拐5的一端固连。该转位曲拐5的另一端通过装有外轴承的端销5-2与外机架板10上的外导向槽10-1构成移动副。转位曲拐5的中部通过中销5-1与借助螺杆可调长的连杆9 一端铰接，该连杆9的另一端与链传动机构7驱动的曲柄8铰接，从而构成曲柄滑块机构。
[0031]如图6所示，内导向槽3-1和外导向槽10-1分别具有平滑过渡廓线，两过渡廓线使得转位曲拐5处于第一极限位置时，取苗夹2处于水平方向的取苗位置(图中虚线所示)；并使得转位曲拐5处于第二极限位置时，取苗夹2处于铅垂方向的排苗位置(图中实线位置)。内机架板3 (显然外机架板也可以)之间固定排苗限位杆6，该排苗限位杆6位于取苗夹2处于排苗位置时，压迫取苗夹2上弹性件的位置，从而可以使取苗夹自动张开排苗。
[0032]取苗夹2的具体结构如图9、图10所示，包括开有钳口状的 前叉2-1以及后叉2_2的苗叉座2-3。苗叉座2-3的前叉2-1内形成夹持苗夹轴I的正六边形空间，前叉2-1之间装有调节开叉间距的纵向对顶螺栓2-4。苗叉座3的后叉2底部具有带扩径圆弧底的延伸缝2-2-1，延伸缝2-2-1内装有辅助调缝螺栓2-11。因此，可以方便可靠地调节2_4和
2-11，并通过改变开叉间距达到调节上下取苗叉2-9前端间距的目的。
[0033]苗叉座3的上下两侧分别具有一对折弯板条状的苗叉柄2-5，苗叉柄2-5的前端与苗叉座2-3的前端通过圆弧弯相连，形成朝后开口的夹持缝2-6。从而使整体成为形似M上下两侧对称的形状。苗叉座2-3对应夹持缝2-6后端的位置具有形成圆弧槽的镶嵌爪
2-7，该镶嵌爪内嵌装硅胶型材2-8，该硅胶型材2-8具有充斥夹持缝2-6的弹性管2_8_1。苗叉柄2-5上固定有朝前延伸的取苗叉2-9，取苗叉2-9具有前尖端。相邻两苗叉柄2-5之间装有调节苗叉开距的横向对顶螺栓2-10。借助横向对顶螺栓2-10可以通过改变苗叉柄的间距达到调节左右取苗叉2-9前端间距的目的。
[0034]本实施例的移栽机栽苗装置如图11、图12、图13所示，包括一组尖角之一朝下的三角播苗盒C-1，各三角播苗盒I通过传动轴C-2和联动轴C-7衔接，上端为敞开的进苗口，下端装有可启闭的播苗口。三角播苗盒C-1的一侧上部通过传动轴C-2与支撑在机架上链轮C-4驱动的曲柄C-3外端铰接，且该侧下部通过联动轴C-7与约束在垂向导轨C-5中的滑移滚轮C-6铰接。由于曲柄的传动轴位于三角拨苗盒C-1的上部，因此可以减小三角拨苗盒的摆动幅度，便于穴苗垂直落于土层。播苗口的上端铰装具有开启和关闭位置的播苗门C-8，播苗门C-8上端延伸出钩头状的关门翘杆C-9，关门翘杆C-9上装有挡销C-13。
[0035]三角播苗盒C-1与播苗门C-8之间安装具有关门和开门双稳态位置的弹簧C-11。机架上安装有开门触发销C-1O和倒L形关门限位件C-12。如图12所示，当三角播苗盒C-1由低位开始向高位运动时，开门触发销C-1O将弹簧C-1l由关门稳态位置拨向开门稳态位置，穴苗门C-8随之迅速开启；如图C-13所示，当三角播苗盒I运动到接近上极限位置时，关门翘杆C-9触及关门限位件C-12，弹簧C-1l随播苗门C-8的转动脱离开门稳态位置趋向关门稳态位置，播苗门C-8随之迅速关闭。
[0036]当采用本实施例的自走式全自动蔬菜多行移栽机移栽蔬菜时，将苗盘支架上取下的矩形苗盘上各穴位形成的背面水平沟槽卡入水平卡槽板，再控制夹持气缸使垂向压条朝水平卡槽板方向运动，贴紧苗盘将其压持。接着，苗盘架一侧的横向步进电机通过驱动丝杠和内螺纹牙套构成的螺旋副，带动苗盘架上的苗盘沿水平移动，而纵向步进电机则通过驱动链传动机构带动苗盘架按需上下运动，从而使各苗盘中的待移栽穴苗及时准确移位到指定位置。
[0037]接着，动力源经链传动机构带动曲柄旋转，并通过连杆驱使曲拐两端分别在内、夕卜导向槽共同约束下作平面运动，既带动取苗夹前后移位、同时又转位运动，从而同时实现取苗夹在取苗、排苗两位置之间的移位和转位运动。当取苗机构带动取苗夹达到接近苗盘的取苗位置时，取苗柄上硅胶型材受压，使取苗叉上下张开插入苗盘对准对应的穴苗。接着，取苗柄被松释，硅胶型材复位使取苗叉靠拢夹住穴苗。之后，当取苗机构带动取苗到夹栽苗机构上方的排苗位置时，取苗叉在排苗限位杆的作用下，与前述同样原理再次张开，穴苗落入后级的三角播苗盒中。
[0038]栽苗装置通过曲柄带动三角播苗盒做平面运动，在其由高位转至低位过程中，上端的进苗口接取从前级取苗机构释放的穴苗后，三角播苗盒的下尖端插入土壤并向前微摆，为栽苗开坑做好准备；当三角播苗盒由低位开始向高位运动时，开门触发销将弹簧由关门稳态位置拨向开门稳态位置，穴苗门随之迅速开启，穴苗入土。之后，三角播苗盒在上升过程中播苗门下端向前微摆完成覆土动作；当三角播苗盒运动到接近上极限位置时，关门翘杆触及关门限位件，弹簧随播苗门的转动脱离开门稳态位置趋向关门稳态位置，播苗门迅速关闭，完成一次穴苗操作，进入下一个移栽循环。
[0039]实践证明，本实施例的自走式全自动蔬菜多行移栽机具有如下诸多优点:
实践证明，本实施例的苗盘移动装置除前述有益效果之外，还具有如下显著优点:
1.苗盘夹持机构和苗盘背面的卡槽板双重固定，苗盘在移动过程中不会出现松动现象，结构简单实用；
2.步进电机驱动链轮传动带动苗盘上下位移和横向移动均精度高、运行可靠，完全可以满足设计要求；
3.借助PLC控制步进电机转角，不仅可以精确控制苗盘移动，还便于编译相应软件，通过PLC与终端控制界面设定针对不同规格尺寸苗盘的运动参数，从而使其具有广泛的适用性；
4.取苗机构借助移位、转位复合运动机构，能可靠地自动完成所需的取苗、排苗操作，且动作稳定、适应性强；
5.取苗叉夹持柔和不伤苗，动作精准，调节方便；
6.栽苗装置可以实现所需的掘坑、栽苗、覆土等各种操作，功能完善。
[0040]总之，采用本实施例的自走式全自动蔬菜多行移栽机不仅大大降低了劳动强度，而且可以在保证移栽质量的前提下，显著提高工作效率。
【主权项】
1.一种自走式全自动蔬菜多行移栽机，含有行走底盘，其特征在于:所述行走底盘一端安置苗盘移动装置，且中部安置栽苗装置，所述苗盘移动装置和栽苗装置之间安置取苗机构； 所述苗盘移动装置包括门形固定架和苗盘夹持机构，所述固定架的至少一侧分别装有纵向步进电机驱动的上、下水平轴链轮及环绕链轮的链条构成的链传动机构，两侧链条与苗盘架的上、下水平卡槽板的对应端固连，所述卡槽板的两端分别与两垂向侧板固连，两垂向侧板穿装与之构成移动副的上、下水平轴，所述上、下水平轴与垂向连接板的上下两端固连，所述连接板上固定内螺纹牙套，所述牙套与水平丝杆构成螺旋副，所述丝杆与安置在一侧垂向侧板的横向步进电机传动连接，所述苗盘夹持机构间隔分布在水平轴上； 所述取苗机构含有后端固定在苗夹轴上的取苗夹，所述苗夹轴的两端分别与内机架板上的内导向槽构成移动副，并与具有第一和第二极限位置的转位曲拐一端固连，所述转位曲拐另一端与外机架板上的外导向槽构成移动副；所述转位曲拐的中部与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与传动机构驱动的曲柄铰接；所述内导向槽和外导向槽分别具有平滑过渡廓线，所述过渡廓线使得转位曲拐处于第一极限位置时，所述取苗夹处于水平方向的取苗位置；并使得转位曲拐处于第二极限位置时，所述取苗夹处于铅垂方向的排苗位置； 所述栽苗装置包括尖角之一朝下的三角播苗盒，所述三角播苗盒的上端为敞开的进苗口，下端装有可启闭的播苗口 ；所述三角播苗盒的一侧上部与支撑在机架上的曲柄外端铰接，且该侧下部与约束在垂向导轨中的滑移件铰接；所述播苗口的上端铰装具有开启和关闭位置的播苗门，所述播苗门上端延伸出关门翘杆，所述三角播苗盒与播苗门之间安装具有关门和开门双稳态位置的弹簧；所述机架上安装有开门触发销和关门限位件；当所述三角播苗盒由低位开始向高位运动时，所述开门触发销将弹簧由关门稳态位置拨向开门稳态位置，所述穴苗门随之开启；当所述三角播苗盒运动到接近上极限位置时，所述关门翘杆触及关门限位件，所述弹簧随播苗门的转动脱离开门稳态位置趋向关门稳态位置，所述播苗门随之关闭。2.根据权利要求1所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述苗盘夹持机构含有间隔分布的上摆杆、下摆杆，所述上摆杆的一端与上夹头铰接，所述下摆杆的一端与下夹头铰接，所述上摆杆和下摆杆的另一端分别与垂向压条的上、下对应位置铰接，构成平行四摆杆夹持单元。3.根据权利要求2所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述垂向压条与夹持气缸的活塞杆传动连接；所述上、下水平轴通过间隔分布的上、下夹头与对应的垂向连接板的上下两端固连。4.根据权利要求3所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述取苗机构的取苗夹包括开有前叉和后叉的苗叉座，所述苗叉座的前叉之间装有调节开叉间距的纵向对顶螺栓，所述苗叉座的上下两侧分别具有一对苗叉柄，所述苗叉柄的前端与苗叉座的前端相连形成朝后开口的夹持缝，所述夹持缝的后端之间装有弹性件，所述苗叉柄上固定有朝前延伸的取苗叉，相邻两苗叉柄之间装有调节苗叉开距的横向对顶螺栓。5.根据权利要求4所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述苗叉座的后叉底部具有延伸缝，所述延伸缝内装有辅助调缝螺栓；所述延伸缝的底部形成扩径圆弧底。6.根据权利要求5所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述苗叉座对应夹持缝后端的位置具有形成圆弧槽的镶嵌爪，所述镶嵌爪内嵌装作为弹性件的硅胶型材。7.根据权利要求6所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述硅胶型材具有充斥夹持缝的弹性管。8.根据权利要求7所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述关门翘杆呈钩头状。9.根据权利要求8所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述关门翘杆上装有挡销。10.根据权利要求9所述的自走式全自动蔬菜多行移栽机，其特征在于:所述关门限位件呈倒L形。
【专利摘要】本发明涉及一种自走式全自动蔬菜多行移栽机,属于农林机械技术领域。该机含有行走底盘，所述行走底盘一端安置苗盘移动装置，且中部安置栽苗装置，所述苗盘移动装置和栽苗装置之间安置取苗机构。本发明妥善解决了蔬菜自动移栽过程中的各种瓶颈技术问题，以完善的配套装置和机构，实现了从苗盘移送、夹取、转移排放、栽植覆土等一系列操作，并在行走过程中以稳定的动作，不断重复上述过程，因此能够一次完成多行蔬菜苗的移栽，效率大大提高，可以切实满足蔬菜产业升级发展的实际需要。
【IPC分类】A01C11/00
【公开号】CN104904384
【申请号】CN201510244898
【发明人】肖宏儒, 梅松, 李风雷, 宋志禹, 丁文芹, 韩余
【申请人】农业部南京农业机械化研究所
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月14日
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